[發(fā)明專(zhuān)利]一種三維五軸3D激光切割機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910278450.X
• 申請(qǐng)日: 2019-04-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109848584B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳讓大;李正;張業(yè)芝
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 奔騰激光（浙江）股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B23K26/38
• 分類(lèi)號(hào): B23K26/38;B23K26/70
• 代理公司: 北京祺和祺知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11501
• 代理人: 張業(yè)放

本發(fā)明公開(kāi)了一種三維五軸3D激光切割機(jī)，包括底座、工作臺(tái)、安裝架和切割頭，工作臺(tái)與底座滑移連接，激光切割頭通過(guò)Y軸安裝架、Z軸安裝架、C軸管路和B軸管路，實(shí)現(xiàn)激光切割頭三維五軸方向上調(diào)整，C軸管路和B軸管路以及切割頭主體之間通過(guò)直角接頭連接，在直角接頭內(nèi)設(shè)置反射鏡和變焦鏡片組件，實(shí)現(xiàn)整體光路路徑縮短，減少激光能量損耗，通過(guò)在三維方向上設(shè)置防撞塊限制切割頭的移動(dòng)行程，并且在Y軸安裝架設(shè)置保護(hù)Z軸安裝架的保護(hù)機(jī)構(gòu)，其通過(guò)拉力值來(lái)限制Z軸上的移動(dòng)行程，從整體上本發(fā)明公開(kāi)的激光切割機(jī)結(jié)構(gòu)更加緊湊，其多維角度控制方法算法更加簡(jiǎn)潔，提高了控制精確度，并且通過(guò)設(shè)置多重保護(hù)來(lái)保護(hù)設(shè)備延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光切割領(lǐng)域，具體涉及到一種三維五軸3D激光切割機(jī)。

背景技術(shù)

高功率激光切割已經(jīng)成為當(dāng)今金屬板材加工的中流砥柱設(shè)備，其加工效率高，精度高等優(yōu)點(diǎn)廣受市場(chǎng)青睞。隨著對(duì)工件切割要求的提高，其切割要求從二維切割提高的三維切割，機(jī)器人三維切割以其先進(jìn)、靈活、快速的柔性化加工特點(diǎn)可滿足上述領(lǐng)域中精度和效率要求不高的加工工作，但對(duì)于精度和效率要求比較高的器件加工，尤其是對(duì)于具有復(fù)雜空間曲面的三維工件的切割加工，現(xiàn)有的普通三維激光切割機(jī)通常是采用激光切割頭在三維空間內(nèi)任意角度、任意位置的旋轉(zhuǎn)來(lái)加工立體工件。但是由于在大型的激光切割設(shè)備中，激光切割頭的切割范圍較大并且其整體聯(lián)動(dòng)組件體積比較大，單純的通過(guò)激光切割頭的位置變化來(lái)實(shí)現(xiàn)空間定位，激光切割頭的位置調(diào)整路徑復(fù)雜，使得激光切割頭在位置調(diào)整時(shí)容易不平穩(wěn)，進(jìn)而其激光切割的精度降低，

現(xiàn)有的三維激光切割機(jī)的位置調(diào)整結(jié)構(gòu)整體復(fù)雜，使得調(diào)整路徑復(fù)雜，在算法上不能精確的控制定點(diǎn)調(diào)整角度，保持切割頭與工件的安全距離，由于現(xiàn)有技術(shù)中的三維激光切割為了保障操作人員的人生安全，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)控制，設(shè)備操作人員在操作時(shí)輸入?yún)?shù)進(jìn)行切割，但是自動(dòng)化控制裝置在操作過(guò)程中很容易因?yàn)椴僮魅藛T參數(shù)錯(cuò)誤而導(dǎo)致設(shè)備損壞，現(xiàn)有的三維激光切割機(jī)在設(shè)備保護(hù)上并不如意。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的提供一種能夠精確控制的三維五軸3D激光切割機(jī)，并且能夠保證切割生產(chǎn)安全。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種三維五軸3D激光切割機(jī)，包括底座、工作臺(tái)、安裝架和切割頭，所述工作臺(tái)與底座滑移連接，所述底座內(nèi)設(shè)置有驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)單軸滑移的驅(qū)動(dòng)裝置，所述底座上設(shè)置有第一防撞塊，該第一防撞塊為位置接近開(kāi)關(guān)，所述第一防撞塊用于檢測(cè)工作臺(tái)的移動(dòng)位置，該第一防撞塊的安裝位置限定工作臺(tái)的滑移行程范圍，所述第一防撞塊與驅(qū)動(dòng)裝置耦接，所述安裝架包括龍門(mén)架、Y軸安裝架和Z軸安裝架，該龍門(mén)架設(shè)置有橫梁，該橫梁與工作臺(tái)滑移方向在水平面內(nèi)垂直設(shè)置，所述Y軸安裝架與橫梁滑動(dòng)連接，所述Z軸安裝架在Y軸安裝架的豎直方向滑動(dòng)連接，龍門(mén)架上設(shè)置有第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)，該第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)Y軸安裝架在橫梁上滑移，所述橫梁上設(shè)置有第二防撞塊，該第二防撞塊為位置接近開(kāi)關(guān)，所述第二防撞塊用于檢測(cè)Y軸安裝架的移動(dòng)位置，該第二防撞塊的安裝位置限定Y軸安裝架的滑移行程范圍，所述第二防撞塊與第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)耦接，所述Y軸安裝架設(shè)置有第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)，該第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)Z軸安裝架在Y軸安裝架的豎直方向滑動(dòng)，所述Y軸安裝架上設(shè)置有第三防撞塊，該第三防撞塊為位置接近開(kāi)關(guān)，所述第三防撞塊用于檢測(cè)Z軸安裝架的移動(dòng)位置，該第三防撞塊的安裝位置限定Z軸安裝架的滑移行程范圍，所述第三防撞塊與第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)耦接，所述切割頭包括激光發(fā)生器、聚焦光學(xué)組件、連接管路組件以及切割頭主體，所述激光發(fā)生器固定設(shè)置在Y軸安裝架上，所述連接管路兩端分別與激光發(fā)生器的激光通道和切割頭主體連接形成一個(gè)激光光束通道，所述聚焦光學(xué)組件設(shè)置在連接管路內(nèi)，所述連接管路包括轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在Z軸安裝架上的C軸管路和連接在C軸管路另一端的B軸管路，所述B軸管路與C軸管路之間設(shè)置有第一直角接頭，B軸管路與C軸管路垂直設(shè)置，所述B軸管路與切割頭主體之間設(shè)置有第二直角接頭，B軸管路與切割頭主體通過(guò)第二直角接頭垂直設(shè)置，所述第二直角接頭與B軸管路轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述第一直角接頭內(nèi)設(shè)置有反射鏡，所述第二直角接頭內(nèi)設(shè)置有變焦鏡片組件，所述Z軸安裝架上設(shè)置有第一中空電機(jī)，該第一中空電機(jī)與C軸管路連接并用于驅(qū)動(dòng)C軸管路，所述B軸管路內(nèi)設(shè)置有第二中空電機(jī)，該第二中空電機(jī)與第二直角接頭連接，并用于驅(qū)動(dòng)第二直角接頭轉(zhuǎn)動(dòng)，